A Importância dos Compostos Fenólicos nas
Características Sensoriais do Vinho
Adstringência
Amargor
Cor
Victor Freitas
Universidade do Porto, Faculdade de Ciências
REQUIMTE/LAQV – Centro de Investigação
[email protected]
other
Sugars (glucose + fructose) 0,3%
Glycerol
0,3 – 1,4 %
Carbohydrates (pectins, pentoses.) 0,3%
Organic acids 3%
(tartaric, malic, pyruvic, lactic, acetic)
Minerals (Potassium, sodium, calcium < 1%
Iron,, zinc, copper, selenoum, floride etc.)
Higher alcohols and aldehydes
0,02-0,04%
Vitamins 0,1%
Nitrogenous compounds
0,2%
(amino acids, ammonium, proteins)
Polyphenols
- Anthocyanins
- Tannins
0 - 1g/L
< 3 g/L
Estruturas de Polifenóis do Vinho: Antocianinas
Papel das Antocianinas no Vinhos:
Æ Contribuem directamente para a cor do vinho
R1
tinto;
OH
+
O
HO
R2
OH
O HO
OH
Antocianinas
Æ Envolvidas na evolução da cor de vinhos
OH
O
OH
durante o envelhecimento por reacção com o
etanal, metabolitos da levedura (ác. pirúvico e
acetoacético), vinilfenois e catequinas.
Estruturas de Polifenóis do Vinho: (Catequinas e Taninos condensados)
Catequinas
Papel dos Taninos nos Vinhos:
OH
OH
O
HO
R3
Æ Contribuem directamente para o sabor do vinho
(adstringência e amargor)
Æ Aumentam a longevidade do vinhos (acção anti-
OH
oxidante)
OH
Æ Intensificação e estabilização da cor vermelha dos
vinhos novos por interacção com as antocianinas
Taninos condensados
OH
(copigmentação)
OH
O
HO
OH
OH
OH
OH
- Taninos polimerizados
são muito adstringentes
O
HO
OH
OH
n = 0,1 2, …
OH
OH
Skin
Seeds
O
HO
Grau médio de polimerização :
OH
OH
grainhas ~ 10 (n=8)
Peliculas ~ 30 (n ~ 28)
- Pequenas moléculas
São amargas
Evolução da Composição Química do Bago Durante o seu Desenvolvimento
Concentração relativa
Acidez
Antocianinas (extraíveis)
Tamanho
Catequinas e Taninos (extraíveis)
pH
Açúcar
Vingamento
Pintor
Maturação
Esquema de uma Célula Vegetal
Polpa
Parede celular
(taninos parietais)
Película
Anthocy
Meio intracelular
(Antocianinas)
Meio intracelular
(taninos intracelulares)
Localização dos Taninos nas Células da Película
Destruição das paredes celulares
Acção conjunta das polimetilesterase
(PME) e poligalacturonase (PG)
T
T
T
T
Tan
T
Anthocy
T
T
Taninos
T
Secundária
T
T
Tan
Tan
T
T
Transporte e sínteses nas
paredes celulares
T
T
T
T
T
(Reticulo endoplasmático-núcleo e plastos)
T
Anthocy
Anthocy
Síntese intracelular
- Taninos intracelulares -
T
T
T
Parede celular:
Primária
T
T
Síntese in situ nas paredes celulares
- Taninos Parietais -
(Lacampagne, PhD, ISVV, Bordeaux, 2010)
Degradação Enzimática das Paredes Celulares das Películas
✔ Uva: Final da maturação
✔ Vinificação
Tan
Tan
Agregados
solúveis
Anthocy
Degradação da
Tan
Tan
Tan
Tan Anthocy
parede celular
(enzimas pectolíticas)
Anthocy
Polissacáridos:
Tan
Tan
Tan
Tan
Agregados
insolúveis
- Arabinogalactanos
- Ramnogalacturonanos
Tan
Proteinas
- Estruturas simples ou agregados
(solúveis e insolúveis) -
A organização das parede celulares das
películas (espessura e composição estrutural)
Anthocy
vai afectar a sua interacção com os polifenóis
(taninos e antocianas) e consequentemente a
sua extracção durante a vinificação
Evolução da Composição Fenólica “Extraível” do Bago
De que se trata, ao certo, a “Maturação Fenólica” ?
Sobrematuração:
✔ Menor extração de cor e/ou perda de cor por
precipitação das antocianinas.
✔ Cor mais “evoluída” por transformação química das
antocianinas.
✔ Menor extração de taninos (catequinas e
proantocianidinas).
✔ Menos adstringência.
Caracterização Polifenólica de Castas da R. D. do Douro
BA
AA
BA
AA
Touriga Nacional
(AA)
Touriga Nacional
(BA)
Touriga Franca
(AA)
Touriga Franca
(BA)
Caracterização Polifenólica de Castas da R. D. do Douro
1998
Antocianinas
(mg/bago)
3,50
TF (AA)
TN (AA)
TF (BA)
TN (BA)
2,50
1,50
30
40
50
60
Dias após o pintor
70
2,5
Antocianinas
(mg/bago)
Parâmetros climáticos. Média de
valores entre Junho e Outubro para os
anos 1998 e 1999 na Qta. St. Luiz.
AA
Temperatura (ºC)
Máximas
Mínimas
24 - 28
12 - 14
29 - 33
17 - 19
Humidade (%)
Dia
Noite
40
95-100
20
95-100
Precipitação (mm)
1998
1999
2,0
BA
131
188
1,5
Temperaturas óptimas
Dia: 15 – 25 ºC; Noite: 10 – 20 ºC
1,0
0,5
T < 15ºC; > 35ºC, diminuição da síntese
BA
AA
1998
BA
AA
1999
T. Nacional
BA
AA
1998
BA
AA
1999
T. Franca
E Teores em antocianinas > nas uvas cultivadas a maior altitude e
ligeiramente superior para a casta T. Franca
Excesso de precipitação pode inibir a
biossíntese de antocinaninas
Caracterização Polifenólica de Castas da R. D. do Douro
Vinhos
E Teores em antocianinas mais elevados nas
uvas cultivadas a maior altitude
Taninos (oligo.) (mg/L)
E Teores em taninos (oligomeros) igual ou
superior nas uvas cultivadas a maior altitude
E Teores em antocianinas e em taninos mais
elevados para a casta Touriga Nacional
Taninos (oligo.) (mg/L)
- Maiores rendimentos de extracção durante o
processo de vinificação;
- Maior número de bagos por kg de mosto
Sensação táctil:
Secura (falta de lubrificação na
boca)
Aspereza (fricção entre os
tecidos bocais)
Contrição ( dos tecidos bocais)
Astringency: Mechanisms Proposed
•  Salivary proteins/Tannins interaction
+
Salivary protein
Tannin
Soluble complexes
•  (and / or) Mechanoreceptors
Insoluble complexes
Saliva Film
•  Disruption
of saliva
•  Activation
of film
•  Increased
friction
mechanoreceptors
•  Loss of lubricity
Saliva Pellicle
Oral Cell Membrane
mechanoreceptors
Salivary Proteins
- Proline Rich Protein - PRP, 40-50 %
~ 20% basics - bPRPs;
(Residues uncharged or basic at neutral pH)
~12% acidic - aPRPs;
(30 residues acidic, the remaining part is = bPRPs )
~5% glicosylated - gPRPs;
(Glycosylated, more extended structure)
- α-Amylase, ~ 25 %,
- Muscins, ~ 20 %,
- Histatins (1%), (rich in histidine),
- Statherins (1%) (43 residues phophated, Tyr, Pro, Gln )
Nephelometric Studies of Tannin/Protein Interaction
scattered
light
Tannin-protein
aggregates
Light emitting
diode (LED)
Turbidimeter
90º
Detector
(NTU)
TSA – Tannin specific activity
Relationship between Astringency and Aggregation
Muscin/tannin vs. astringency
Monteleone et al., Food Quality & Pref., 2004, 15: 761
Condelli et al., Food Quality & Pref., 2006, 17: 96
Influence of Grape Geed tannins in Red Port Wine Ability
to Complex with Proteins
Tannin Specific Activities (NTU ml-1 wine), at pH 4,0, of red Port
wines enriched with procyanidin extract
Protein
Wine
α-amylase
55,0±1,3
Wine + procyanidins
0,5gl-1
1,0gl-1
1,5gl-1
2,0gl-1
75,0±1,3
103,0±3,6
157,5±5,0
185,0±6,3
PRP
113,0±3,1 133,0±4,1 105,0±1,3
153,0±4,3
160,0±6,3
BSA
82,5±1,3
95,0±3,0
95,0±2,8
85,0±1,6
87,5±2,5
Sensorial evaluation:
Astringency tend to increase with procyanidin addition
E The differences of TSA between wines were much greater with
α-amylase, suggesting that protein is much more selective.
E Positive correlation between TSA value and astringency.
Factors that Affect Food Astringency
è  Salivary
protein structures and composition (globular or open structure,
amino acid composition, …)
è  Tannin
structure (type of tannin -hydrolysable or condensed tannins-, MW,
hydroxylation pattern, etc.)
è  Polyphenol/protein
è  pH,
ratio
ionic strength
è  Presence
of other substances in wines, such as carbohydrates
è  Physiological
è  Cyrcadian
è  salivary
response
rhythms
flow rate
How Could Astringency be Affected by Carbohydrates?
“The natural loss in astringency during fruit maturation has been attributed
to the depolymerization of pectin of the cell wall in water-soluble
fragments, which would compete with salivary proteins to complex with
tannins when tasting.”
(Goldstein & Swain, 1963; Haslam & Lilley, 1988)
… which probably lead to a corresponding decrease
in the perception of astringency.
Mechanism of carbohydrate
inhibition of protein-tannin
interactions
de Freitas et al. Food Chem, 81: 503, 2003
Degradation of Skin Cell Walls During ripening and fruit processing
Primary Plant Cell Walls
Tan
Degradation of cell wall
Tan
(pectolitic enzymes: PME, PG, …)
Tan
Anthocy
Tan
Processing
Polysaccharides:
Tan
Tan
Soluble
aggregates
Anthocy
Anthocy
Insoluble
aggregates
- Arabinogalactans
- Rhamnogalacturonans
Tan
Proteins
Simple structures or aggregates
(soluble and insoluble)
Important contribution to stability and
Anthocy
taste qualities of food
(colloidal stability, flavor, color, etc.).
AGP0
AGP50
Influence of Wine Polysaccharides on Tannin/Amylase
Interaction
AGP150
140
RGII
Wine polysaccharides
AGP0
AGP50
AGP150
RGII
%intensity
-1
α-amylase 22.0 mg.l120
procyanidins 15.6 mg.l-1
pH 5.0, 12% ethanol100
80
100
80
Arabinogalactan-proteins
Rhamnogalacturonans
(Vernhet et al, AJEV, 1996)
60
40
60
20
40
20
Charge
140
%intensity
% aggregation
120
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
polysaccharide (g/l)
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
polysaccharide
(g/l)
Wines
with high levels of these polysaccharides
E The concentrations tested of AGPs are about
would present lower astringency, even if they had
10 times lower than in red wines (100-200 mg.l-1)
high tannin concentration.
Other sensorial studies have shown that wine polysaccharides
decrease the astringency of procyanidins (Vidal et al, 2004).
Carvalho et al. J. Agric. Food Chem. 2006, 54, 8936-8944
Grato pela vossa
atenção
Votos de uma Excelente
Vindima 2015!
Dpt. Química e Bioquímica da Universidade do Porto
Rua do Campo Alegre 4169-007 Prto